安徽响水涧抽水蓄能电站钻孔与灌浆工程施工方法说明及附图Word文件下载.docx
《安徽响水涧抽水蓄能电站钻孔与灌浆工程施工方法说明及附图Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《安徽响水涧抽水蓄能电站钻孔与灌浆工程施工方法说明及附图Word文件下载.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
1.6
1468.00
1.7
帷幕灌浆
880.78
2
南副坝工程
2.1
3736.00
2.2
钻固结灌浆检查孔（取芯）
152.00
Φ=71mm
2.3
236.16
2.4
10777.00
深10～40m
2.5
钻帷幕灌浆检查孔（取芯）
1064.00
2.6
638.22
3
北副坝工程
3.1
3823.00
3.2
154.00
3.3
227.38
3.4
7046.00
深10～37.5m
3.5
420.06
3.6
412.00
4
上水库库区工程
4.1
22.44
4.2
5843.86
4.3
462.88
4.4
277.73
4.5
排水孔
5016.00
D=100mm
5
引水系统工程
5.1
钻固结灌浆孔
11883.00
L=3米或L=4米
5.2
固结灌浆P=0.5MPa
712.78
5.3
回填灌浆
m2
2746.00
P=0.3MPa
5.4
浅排水孔D50
2463.00
L=0.7m或L=1.5m
5.5
深排水孔D150L=15m
656.00
5.6
排水孔D50L=2m
751.00
7.2施工安排
根据施工进度安排，钻孔灌浆工程施工准备（含灌浆试验）开始于2008年7月7日，全部完成于2009年8月9日。
计划在2008年7月1日开始施工上库进出水口上平洞洞顶120度范围内的回填灌浆，然后进行固结灌浆；
主坝趾板段计划在2008年8月7日～2009年6月20日完成固结灌浆，2008年9月6日～2009年7月2日完成全部帷幕灌浆；
南副坝趾板于2008年11月8日～2009年5月7日完成全部固结和帷幕灌浆；
北副坝座垫固结与帷幕灌浆于2008年8月12日～2008年10月28日完成，趾板固结与帷幕灌浆于2008年12月15日～2009年2月28日完成；
库区F1断层灌浆于2008年3月14日～2008年6月13日完成。
整个帷幕灌浆从南副坝K0+353.00通过主坝至北副坝0+000.00，沿趾板“X”线形成一道防渗帷幕，然后通过对库区F1断层的帷幕灌浆，形成了一道闭合的防渗帷幕墙。
7.3施工方案
7.3.1沿趾板“X”线固结灌浆与帷幕灌浆
由于趾板宽度随高度的上升逐渐变窄，在EL176m以下采用布置4排固结灌浆孔，在EL176m以上采用布置3排固结灌浆孔的形式，孔距2.0m，排距1.5m，最大孔深H=4m；
整个帷幕灌浆孔分双排孔布置，孔距1.5m，排距1.5m，最大孔深42.5m。
灌浆施工时先施工下游固结灌浆，再施工上游固结灌浆，最后施工帷幕灌浆。
趾板随坝体升高逐级浇筑并超前坝体填料高度20m。
因此，施工时趾板固结灌浆及帷幕灌浆进行单元划分，单元内进行分序施工。
单元内固结灌浆分两序进行施工，帷幕灌浆分三序进行施工。
灌浆施工分序布置详见《大坝沿“X”线布置示意图》（图号：
投附-XSJC1-07-01）。
主坝、南副坝与北副坝固结灌浆及帷幕灌浆钻孔采用XY-2PC地质回转钻机钻孔。
制浆站分片集中布置，在主坝与南副坝、北副坝分别布置一个制浆站，分别向各自控制范围内的施工面输浆。
大坝回填灌浆具体施工部位是大坝勘探平洞，采用混凝土浇筑前事先预埋Φ50mmPVC塑料管，灌浆钻孔从预埋灌浆管中使用YT－28手风钻扫、孔钻至设计孔深，钻孔孔径为φ42mm。
回填灌浆孔按“先下后上、逐序加密”的原则进行灌浆分序。
在施工现场附近布置一个制浆站集中提供灌浆浆液。
7.3.2进出水口上平段固结及回填灌浆
进出水口上平段固结灌浆是在继平洞混凝土浇筑完成，待回填混凝土达到70%设计强度后进行的灌浆作业。
采用“先下后上、逐序加密”的原则进行。
采用混凝土浇筑前事先预埋Φ50mmPVC塑料管，灌浆钻孔从预埋灌浆管中使用YT－28手风钻扫、孔钻至设计孔深，钻孔孔径为φ42mm。
在堵头封堵处EL175高程处布置一个制浆站。
7.3.3F1断层固结及帷幕灌浆
F1断层由南向北贯穿南副坝与北副坝之间，待断层处理完成后，对F1断层进行灌浆，帷幕灌浆孔采用双排布置的方式进行，孔距1.5m，排距1.5m，在灌区范围内就近进行制浆，由输送管道输送到施工工作面。
7.3.4引水隧洞固结灌浆、回填灌浆
在引水隧洞混凝土浇筑强度达到70%之后，在2009年4月12日开始回填灌浆，在2009年5月12日进行固结灌浆，在灌区范围内就近进行制浆，由输送管道输送到施工工作面。
7.4施工布置
7.4.1制浆系统
由于施工工期的要求，必须进行多个作业面同时施工，为了达到多作业面的要求，集中采用3个制浆站制浆（分别为主坝、北副坝、进出水口），每个制浆站内分别设ZJ-400高速搅拌机1台，J-700储浆搅拌机1台，BW-200灌浆泵1台，工作面设2台JJS-2搅拌机和2台BW-200灌浆泵。
制浆站用Φ50mm架管搭设，上铺5cm厚的木板，四周围彩条布，顶部盖石棉瓦。
其布置见图7-1。
图7-1集中制浆站布置图
7.4.2风、水、电供应
风、水、电利用混凝土施工风、水、电系统，施工时就近取用。
7.4.3排水、排污
钻灌施工时，在施工作业面附近设置四个“U”形小型临时集水排污池，对施工中产生的废水、废浆、废渣集中进行沉渣、净化处理后，弃至监理人指定地点。
7.4.4施工通讯
施工通讯采用对讲机、移动电话。
7.5钻灌设备
7.5.1钻孔设备
固结灌浆、帷幕灌浆采用XY-2PC地质回转钻机配合金刚石钻头进行钻孔。
进出水口回填灌浆采用YT-28手风钻进行钻孔。
洞内排水孔用YT-28手风钻钻孔。
7.5.2制浆
⑴采用集中制浆站统一制备水灰比为0.5：
1的纯水泥浆液。
制浆用的各种固相材料采用重量法称量，称量误差控制在小于5%范围内。
⑵浆液搅拌均匀，搅拌时间不少于3min。
⑶集中制浆站在制浆过程中，使用NJ-1型泥浆比重计每30min测定一次浆液密度，各灌浆站每7min测定一次浆液密度，并作详实记录。
⑷输浆压力控制在0.5～1.0Mpa，浆液流速控制在1.4～2.0m/s。
浆液温度保持在5～40℃，超出此范围时采取相应的防寒或保暖措施。
⑸各灌浆点根据各灌浆点的不同需要调制不同比级的浆液使用。
浆液在使用前进行过筛处理，并控制浆液从制备至用完的时间不大于4h。
7.5.3灌浆设备
采用400L搅拌机制浆，JJS-2型低速搅拌机配浆，BW-200型灌浆泵输浆和灌注，GJY-Ⅲ型灌浆自动记录仪实时跟踪测记灌浆过程。
7.5.4输浆设备
⑴集中制浆站制的浓浆，采用BW-200灌浆泵通过输浆循环管路输送至各工作面。
⑵各施工面用浆从供浆循环管路就近接用。
根据供浆的浓度在JJS-2型2×
200L立式配浆搅拌机内调制所需要的灌注浆液水灰比。
7.6灌浆原材料和灌浆试验
7.6.1灌浆材料
7.6.1.1水泥
⑴灌浆水泥根据施工图纸或监理工程师的指示采用与灌浆部位相适应的水泥品种，用于接触灌浆和接缝灌浆的水泥的强度等级不低于P.O42.5，采用其他水泥品种时，报请监理工程师批准。
⑵接触灌浆和接缝灌浆的水泥细度要求通过80µ
m方孔筛，其筛余量不大于5%；
当缝面张开度小于0.5mm时，对水泥细度的要求为通过71µ
m方孔筛，其筛余量不大于2%。
特殊情况，按监理工程师的指示采用细水泥或超细水泥等特种水泥。
⑶灌浆使用新鲜的水泥，不使用受潮结块的水泥，不使用出厂期超过三个月的水泥。
⑷现场磨细水泥：
采用FXJ70水泥湿磨机进行磨细，加工后的细度小于30μm。
7.6.1.2水
灌浆用水符合拌制水工混凝土用水要求，并满足JGJ63—87第3.0.4条的规定，拌浆用水的温度不得高于40℃。
7.6.1.3掺合料
经监理工程师批准，在水泥浆液中掺入砂、粉煤灰和水玻璃等掺合料。
各种掺合料质量应符合DL/T578－2001第5.1.6条规定，其掺入量通过试验确定，试验成果报送监理工程师，经监理工程师批准后使用。
7.6.1.4外加剂
各种外加剂（速凝剂、减水剂或其它外加剂）的质量应符合DL/T578－2001第5.1.7条规定，其最优掺加量应通过室内试验和现场灌浆试验确定，试验成果应报送监理工程师，并经监理工程师批准后方可使用。
所有能溶于水的外加剂应以水溶液状态加入。
7.6.2浆液试验
7.6.2.1水泥浆液试验项目
按监理工程师指示对不同水灰比、不同掺合料和不同外加剂的浆液进行下列项目的试验：
1）浆液配制程序及拌制时间；
2）浆液密度或比重测定；
3）浆液流动性或流变参数；
4）浆液的沉淀稳定性；
5）浆液的凝结时间，包括初凝或终凝时间；
6）浆液结石的容重、强度、弹性模量和渗透性；
7）监理工程师指示的其它试验内容。
7.6.2.2其它试验项目
用于现场灌浆试验的浆液水灰比以及掺合料、外加剂等的品种及其掺量通过浆液试验选择，并将试验成果报送监理工程师。
7.6.3现场灌浆试验
7.6.3.1试验时段
为了保证灌浆工程达到设计要求，在正式灌浆开始前，由业主、设计、施工单位共同商定或监理工程师指定，选取与坝基地质条件相似且有代表性地段进行生产试验。
7.6.3.2试验项目
试验按照《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T578-2001）和设计图纸的技术要求及监理工程师指示进行，每一试验区内灌浆试验完毕，及时整理分析各序孔和检查孔的单位吸水率、单位耗灰量等的试验资料，并将试验的详细记录和试验分析成果报送监理工程师。
通过试验取得可靠的灌浆技术参数及施工经验，为全面展开灌浆工作打下良好的基础。
7.7施工方法
7.7.1回填灌浆
洞内回填灌浆待混凝土的强度达到设计强度的70％后进行回填灌浆，回填灌浆采用孔内填压式灌浆法。
在素混凝土衬砌中的回填灌浆孔，可采用直接钻孔的方法，在钢筋混凝土衬砌中的回填灌浆孔采用预埋管中钻孔的方法，孔深深入岩石10cm，并测记混凝土厚度和空腔尺寸。
灌浆采用0.5:
1浓水泥浆液，灌浆前先用风吹通灌浆管路，然后进行灌浆。
待排气管出浓浆后，从排气管倒灌。
最后进行闭浆。
回填灌浆施工基本工艺流程如下:
7.7.1.1回填灌浆钻孔
在洞内进行混凝土衬砌时，灌浆孔位置预埋Φ50mm的铁管或塑料管，一端用水泥袋纸堵塞，且紧靠岩面，另一端应贴紧模板，预埋灌浆管时必须位置正确、加固可靠。
为防止施工时水从管内流入工作面，预埋灌浆管要加设闷头封堵。
灌浆预埋钢管要严格按设计孔位埋设，孔位偏差不得大于50mm。
在进行回填灌浆施工前，灌浆钻孔从预埋灌浆管中使用YT－28手风钻扫、孔钻至设计孔深，钻孔孔径为φ42mm。
7.7.1.2回填灌浆分序
回填灌浆孔按先下后上、逐序加密的原则进行灌浆分序。
孔位分序根据工程实际情况及设计要求，分两次序或三次序进行。
灌浆结束后，将孔口闸阀关闭，待浆液凝固后，再解除闭浆装置。
前序孔凝结3天以上再施工后序孔。
7.7.1.3回填灌浆水灰比
Ⅰ序孔为0.6（或0.5）：
1的水泥浆，Ⅱ序孔为1:
1和0.6（或0.5）:
1两个比级的水泥浆。
若回填部位空洞较大，彼此串通性较好时，可灌入水泥砂浆填塞空洞，砂的掺入量要小于水泥重量的两倍（即掺砂量不应大于水泥重量的200%），一般常用的灌入水泥砂浆配合比为1:
0.3:
0.7（水泥:
砂:
水）。
7.7.1.4灌浆结束标准
回填灌浆压力根据施工图纸要求确定，在规定的压力下，当灌浆孔停止吸浆后，再持续灌注10min即可结束灌浆。
7.7.2固结灌浆
7.7.2.1施工原则
⑴基础固结灌浆在有混凝土盖重情况下进行，其钻孔和灌浆均应在相应部位混凝土达到50%设计强度后方可进行。
⑵按分序、分段的原则进行施工，孔、排距按施工图纸要求确定。
7.7.2.2固接灌浆基本施工工艺：
7.7.2.3灌浆孔位测量放线
严格按照孔位布置图进行测量放线，在所测量放孔位处设置明显标记并注明孔号和孔序。
7.7.2.4灌浆孔钻孔
⑴采用XY-2PC地质回转钻机钻孔。
⑵钻孔前埋设孔口管，钻机安装平整稳固，保证孔向准确。
⑶灌浆孔的施钻按灌浆程序，分序分段进行。
7.7.2.5抬动观测装置安装与基岩抬动变形观测
⑴抬动观测装置安装参见图7-2。
⑵抬动变形观测
图7-2抬动观测装置安装示意图
在进行裂隙冲洗、压水试验和灌浆施工过程中均进行抬动监测。
采用千分表或百分表观测抬动变形值，要求抬动变形允许值小于0.1mm。
7.7.2.6钻孔冲洗
采用压力水或风水联合冲洗，直到回水清净为止。
冲洗水压力为灌浆压力的80%，若大于1Mpa时，采用1Mpa；
冲洗风压采用50%灌浆压力，压力超过0.5Mpa，采用0.5Mpa。
7.7.2.7灌浆前压水试验
在裂隙冲洗后进行，采用单点法。
试验孔数不少于总孔数的5%。
7.7.2.8灌浆
⑴采用孔内循环，全孔一次灌浆法，射浆管距孔底不宜大于0.5m。
⑵对设有抬动观测设备的灌区，须待抬动观测仪器装置完毕，并完成灌浆前测试工作后，方可进行灌浆作业。
⑶灌浆压力按现场灌浆试验成果确定，对注入率大的孔段分段升压。
⑷为防止岩石面或混凝土面抬动，固结灌浆原则上一泵灌一孔，当相互串浆时，采用两孔同时灌注或塞住被串孔，在串浆情况下灌注要控制灌浆压力。
⑸浆液比级按灌浆试验确定的水灰比或监理批准的水灰比。
⑹浆液变换原则：
浆液由稀到浓逐级变换。
当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时，不得改变水灰比；
当某一比级浆液注入量已达300L以上，或灌注时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无显著改变时，应换浓一级水灰比浆液灌注；
当注入率大于30L/min时，根据施工具体情况，可越级变浓。
7.7.2.7结束标准
⑴各灌浆段在最大设计压力下，当注入率不大于1L/min后，继续灌注30min，灌浆即可结束。
⑵当长期达不到结束标准时，及时报请现场监理共同研究处理。
7.7.2.10封孔
采用“机械压浆封孔法”或“全孔灌浆封孔法”封孔。
具体施工工艺见（投附-XSJC3-07-05固结灌浆施工工艺图）
7.7.2.11质量检查
⑴固结灌浆质量检查采用灌前、灌后测量岩体波速或静弱性模量为主，结合分析灌浆孔和检查孔的钻孔取芯以及压水试验和灌浆试验成果为辅的方法进行综合评定。
⑵检验检查孔的数量为灌浆孔总数的5%，一个单元工程内至少布置一个检查孔。
检查结束后进行灌浆和封孔。
⑶压水试验、岩体波速、静弹性模量测量分别在灌浆结束3～7天、7天、28天后进行。
⑷固结灌浆质量的压水试验检查，其孔段合格率应在85%以上；
不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的150%，且不集中，灌浆质量可认为合格。
若达不到上述合格标准的，应按监理批准的措施进行补充灌浆处理。
⑸固结灌浆质量合格标准为：
压水试验不大于3Lu，灌浆前后岩体纵波速度和弹性模量有显著提高（在监理指定区域进行适量的物探检查）。
7.7.3帷幕灌浆施工
7.7.3.1施工原则
⑴帷幕灌浆按单排分三序加密的原则进行，梅花型布置，孔距2.5m。
⑵趾板段帷幕灌浆须在完成固结灌浆并经检查合格后才能进行。
7.7.3.2钻孔
帷幕灌浆采用XY-2PC地质回转钻机配金刚石钻头钻孔。
钻孔开孔孔径为76mm，先导孔和检查孔孔径也为φ76mm。
帷幕灌浆孔的孔位与设计孔位的偏差不大于10cm。
7.7.3.3冲洗
⑴灌浆钻孔均应进行钻孔、裂隙冲洗。
钻孔冲洗采用压力水冲洗；
裂隙冲洗采用风水联合冲洗或灌浆试验确定的方法。
⑵冲洗水压力为灌浆压力的80%，若该值大于1.0Mpa时,采用1.0Mpa。
⑶裂隙冲洗应冲至回水澄清后10min结束，且总的时间不少于30min。
对回水达不到要求的孔段，应继续进行冲洗，孔内残存沉积物厚度不得超过20cm。
⑷当邻近有正在灌浆的孔或邻近灌浆孔不足24h，不得进行裂隙冲洗。
⑸灌浆孔（段）裂隙冲洗后，该孔（段）应立即连续进行灌浆作业，因故中断时间间隔超过24h者，应在灌浆前重新进行裂隙冲洗。
7.7.3.4压水试验
帷幕灌浆在裂隙冲洗后进行压水试验。
试验孔数不少于总孔数的20%。
先导孔必须逐段进行压水试验，压水试验的总压力一般采用1.0Mpa。
先导孔压水试验自上而下分段卡塞进行压水试验，压水试验采用五点法或单点法。
其它各次序的各灌浆段，可进行简易压水试验。
7.7.3.5灌浆施工
帷幕灌浆采用“自上而下分段卡塞孔内循环灌浆”工艺。
帷幕灌浆第一段为2m，其余各段长采用5-6m或按监理工程师的指示。
帷幕灌浆压力采用设计值或按监理工程师的指示进行施工。
帷幕灌浆浆液水灰比采用2:
1、1:
1、0.8:
1、0.6:
1、0.5:
1五个级配或按灌浆试验确定的水灰比。
灌浆采用BW型灌浆泵灌注，灌浆自动记录仪记录灌浆压力、注入量、时间等灌浆参数。
具体施工工艺见（投附-XSJC3-07-04帷幕灌浆施工工艺图、投附-XSJC3-07-02帷幕灌浆施工分段示意图）
浆液变换标准：
⑴当灌浆压力保持不变，注入率均匀减小时，或当注入率保持不变，压力均匀上升时，灌浆应持续进行，不得改变水灰比；
⑵当某一级水灰比的浆液注入量超过300L时，或灌注时间已达1h，灌浆压力及注入率均无明显改变时，浆液可加浓一级。
变浆后如果压力突增或注入率突减时，及时查明原因，进行处理，并报告监理工程师。
⑶当注入率大于30L/min时可视具体情况适当越级变浓。
7.7.3.6特殊情况处理
⑴灌浆过程中如发现灌浆压力突然增加或注入量突然升高时立即查明原因，采取相应措施，直至灌浆结束。
⑵灌浆过程中发现串浆现象，采取下述方法处理：
①如果被串孔正在钻进，立即停止钻孔；
②串浆量不大于1L/min时，可在被串孔内通入水流；
③串浆量较大，尽可能与被串孔同时灌注。
这时应注意控制压力，防止岩体抬动。
不具备同时灌注时，应封堵被串钻孔。
对灌浆孔继续灌注。
灌浆结束后立即对被串孔进行清洗再行灌注。
⑶灌浆工程必须连续进行，若因故中断，按下列原则进行处理，并作记录：
①尽可能缩短中断时间，及早恢复灌浆；
②若中断时间超过30min，应设法冲洗钻孔，如冲洗无效，则应重新扫孔重灌；
③恢复灌浆后，开始应使用中断前的水灰比，如吸浆量相似或略有减少，则应逐渐加浓浆液，直至灌浆结束。
如吸浆量较中断前减少很多，且在很短时间内停止吸浆，则认为该段不合格。
⑷在涌水的孔段灌浆时，当涌水压力超过0.2Mpa时，一般采取下列措施：
①灌前测定涌水压力和涌水量；
②尽可能缩短灌浆段长；
③灌浆结束后待凝时间不得小于48h；
④必要时可在浆液中掺速凝剂。
当涌水压力小于0.2Mpa时参照上述措施处理。
7.7.3.7结束标准和封孔
⑴采用自上而下分段灌浆时，在最大设计压力下，注入率不大于1L/min时，延续灌注60min，或采用自下而上分段灌浆时，继续灌注70min，即可结束该段灌浆。
⑵灌浆孔和检查孔结束后，采用“分段压力灌浆封孔法”进行封孔，封孔灌浆水灰比为0.5:
1，灌浆压力为该孔最大灌浆压力。
7.7.3.8质量检查
帷幕灌浆的质量检查在该部位灌浆结束7天后进行。
质量检查采用钻孔压水试验，检查孔的数量为帷幕灌浆孔数的10%。
检查孔的孔径不小于76mm；
检查孔的岩芯采取率大于85%，并进行地质描述，岩芯应妥加保护；
压水试验压力为1.0Mpa，采用五点法。
经检查孔压水试验检查，混凝土与基岩接触段及其下一段的透水率的合格率为100%，其余各段的合格率不小于70%。
当设计防渗标准为小于2Lu时，不合格段的透水率不超过设计规定值的200%；
当设计防渗标准标准大于或等于2Lu时，不合格段的透水率不超过设计规定值的150%；
且不集中，认为合格。
7.8排水孔
7.8.1排水孔施工
本标段的排水孔施工包括边坡深排水孔（Φ150mm，L=15m）施工和浅排水孔（Φ50mm，L=1.5m、0.7m、2m）施工。
7.8.2边坡深排水孔施工
（1）施工程序框图：
见图7-5
脚手架搭设
钻机就位
测量放线
角度调整
钻
孔
孔深检查
孔口保护
资料整理
监理验收
图7-5边坡深排水孔施工程序框图
（2）施工方法
①进出水口正面边坡分布5排深排水孔，施工应随着边坡自上而下开挖进行，在边坡喷锚支护完成后方可进行钻孔。
②排水孔孔位采用测量仪器精确放样，孔位应符合施工图纸要求。
因故变更孔位应征得监理人同意，并记录实际孔位。
③在排水孔周边30m范围内（或监理人指示范围内）的灌浆孔尚未灌浆之前不得钻进排水孔。
④采用100B型潜孔钻机钻孔，安装Φ150mm冲击器，由空压机站集中供风。
⑤排水孔钻进过程中，如遇有断层破碎带或软弱岩体等特殊情况，及时通知监理人，并按监理人的指示处理。
⑥若钻进中排水孔堵塞，则重新钻孔。
⑦排水孔钻孔结束后，应妥善保护，并及时组织验收。
7.8.3浅排水孔施工
浅排水孔主要分布在边坡喷混凝土和挡墙表面，有Φ50mm和Φ100mm两种，深度分别为0.7m、1.0m，其施工程序同深排水孔。
Φ50mm排水孔采用YT-28型手风钻钻孔，Φ100mm排水孔用100B型潜孔钻机钻孔。
7.9质量保证措施
基础处理属于隐蔽性工程，在施工过程中，严格按照《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T578-2001）以设
升级会员 